Информационная система управления процессом бурения и сооружения скважин

(51) 05 15/00 (2006.01) 06 10/00 (2012.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ информации о ходе технологического процесса через Интернет. Техническим результатом является увеличение скорости передачи данных системы. Технический результат достигается информационной системой управления процессом бурения и сооружения скважин, содержащей аналоговые датчики потребления тока электродвигателя бурового станка,которые соединены с аналого-цифровыми преобразователями,программируемые контроллеры, сервер экспедиции. При этом выходы аналоговых датчиков соединены с входами аналогоцифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами микроконтроллера программируемого контроллера. Система дополнительно содержит аналоговые датчики потребления тока электродвигателя бурового насоса и цифровые датчики датчики веса бурильной колонны, датчики расхода бурового раствора и датчики давления в магистрали подачи бурового раствора, подключенные к каждому контроллеру,-модем, передающий данные от контроллера по радиоканалу к серверу экспедиции. В предпочтительном варианте система содержит сервер буровой компании.(72) Кожахметов Серик Касымович Мамытбеков Галымжан Куламкадырович Койлубаев Эркин Сабыралиевич Дуйсебаев Бауржан Оразович Оралбеков Марат Тилекович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Институт высоких технологий(74) Никитина Ирина Ильинична Имансаева Айжан Мейрхановна(54) ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ БУРЕНИЯ И СООРУЖЕНИЯ СКВАЖИН(57) Полезная модель относится к автоматизированным системам управления технологическими процессами, в частности к автоматизированным системам контроля технологических процессов, например контроля процесса бурения скважин. В основу полезной модели положена задача создания информационной системы для управления технологическими процессами,обладающей большей функциональностью высокой скоростью сбора и передачи данных, возможностью получения Полезная модель относится к автоматизированным системам управления технологическими процессами, в частности к автоматизированным системам контроля технологических процессов, например контроля процесса бурения скважин. Известна система оперативного контроля процесса бурения скважин ( 592 , бюл. 10 от 15.10.2010), содержащая аналоговые датчики потребления тока электродвигателя бурового станка,которые соединены с аналого-цифровыми преобразователями, программируемые контроллеры,сервер экспедиции. При этом выходы аналоговых датчиков соединены с входами аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами микроконтроллера программируемого контроллера. Недостатками данной системы является малая скорость передачи данных. В основу полезной модели положена задача создания информационной системы для управления технологическими процессами,обладающей большей функциональностью высокой скоростью сбора и передачи данных, возможностью получения информации о ходе технологического процесса через Интернет. Техническим результатом является увеличение скорости передачи данных системы. Технический результат достигается информационной системой управления процессом бурения и сооружения скважин, содержащей аналоговые датчики, которые соединены с аналогоцифровыми преобразователями, программируемые контроллеры, сервер экспедиции. При этом выходы аналоговых датчиков соединены с входами аналого- цифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами микроконтроллера программируемого контроллера. Согласно полезной модели система дополнительно содержит аналоговые датчики потребления тока электродвигателя бурового насоса и цифровые датчики датчики веса бурильной колонны, датчики расхода бурового раствора и датчики давления в магистрали подачи бурового раствора, подключенные к каждому контроллеру,-модем, передающий данные по радиоканалу к серверу экспедиции. В предпочтительном варианте система содержит сервер буровой компании. Использование -модема позволяет повысить скорость передачи данных. Полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг.1 представлена общая структурная схема информационной системы управления процессом бурения и сооружения скважин, на фиг.2 представлена временная диаграмма работы бурового станка, отображаемая на сервере буровой компании. Информационная система управления процессом бурения применяется для контроля процесса бурения скважин на буровых установках. В состав системы входят аналоговые 1 и цифровые 2 датчики,аналого-цифровой преобразователь 4, 2 программируемый контроллер 3, -модем 6,сервер экспедиции 7 , сервер буровой компании 8. К аналоговым датчикам 1 относятся датчики потребления тока электродвигателя бурового станка,датчики потребления тока электродвигателя бурового насоса. К цифровым датчикам 2 относятся датчики веса бурильной колонны, датчики расхода бурового раствора и датчики давления в магистрали подачи бурового раствора. Выходы датчиков 1 и 2 соединены с входами аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) 4. Контроллер 3 содержит микроконтроллер 5(КМ 1816 ВЕ 51). Выходы АЦП 4 соединены с входами микроконтроллера 5 программируемого контроллера 3. В системе использован -модем 6, который обеспечивает обмен информацией между контроллером буровой 3 и сервером экспедиции 7 по радиоканалу, по стандартному протоколу .822 со скоростью передачи данных - 9600 бит/с. Сервер экспедиции 7 по -каналу связан с сервером буровой компании 8 (Фиг.1). В экспедиции модем 6 базовой станции системы подключается к порту -232 сервера 7. Система работает следующим образом. Датчики 1,2 (Фиг.1) на буровых 1, 2, 3 осуществляют сбор измерений потребления тока электродвигателями бурового станка и бурового насоса, веса буровой колонны, давления и расхода бурового раствора с интервалом 1 мин. Количество буровых установок может достигать нескольких десятков. Контроллер системы 3 осуществляет сбор измерений с датчиков системы и их передачу на сервер экспедиции 7 в виде пакета данных. Функции, реализуемые микроконтроллером 5 в схеме контроллера 3- обработка информации, поступающей от датчиков с буровой установки обеспечение управления шинами,осуществляющими связь между микроконтроллером, таймером и постоянным запоминающим устройством контроллера- управление выводом информации через модем 6.-модем 6 передает информацию на сервер экспедиции 7, который осуществляет- общее управление работой системы уровня экспедиции- запрос и сбор данных с буровых установок формирование балансов потребления электроэнергии по буровым установкам- формирование базы данных измерений электроэнергии, веса бурильной колонны, давления и расхода бурового раствора синхронизацию времени контроллеров системы- управление доступом пользователей. Данные о работе буровых установок с сервера экспедиции 7 через определенные интервалы времени передаются на сервер буровой компании 8,где они обрабатываются и записываются в базу данных сервера компании. На фиг.2 представлен временной график работы в течение суток буровой установки. Данные передаваемые датчиком потребления тока электродвигателя бурового станка выводятся на график, где показана информация о потребляемой буровым станком электроэнергии. Оперативные данные о работе бурового оборудования позволяют управленческому персоналу принять меры по равномерной круглосуточной загрузке бурового оборудования экспедиции, проводить отработку технологического процесса бурения. Предлагаемая система позволяет оперативно реагировать на внештатные ситуации на буровых,сократить непроизводительные потери и снизить время простоя технологического оборудования экспедиции. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Информационная процессом бурения и система управления сооружения скважин, содержащая аналоговые датчики потребления тока электродвигателя бурового станка,которые соединены с аналого-цифровыми преобразователями, программируемые контроллеры,сервер экспедиции, при этом выходы аналоговых датчиков соединены с входами аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами микроконтроллера программируемого контроллера, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит аналоговые датчики потребления тока электродвигателя бурового насоса и цифровые датчики датчики веса бурильной колонны, датчики расхода бурового раствора и датчики давления в магистрали подачи бурового раствора, подключенные к каждому контроллеру, -модем, передающий данные от контроллера по радиоканалу к серверу экспедиции. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что система содержит сервер буровой компании.